基于DTMF技术的单片机远程通信系统研究

摘要

随着国民经济的发展，远程测控技术在工业自动化、环境监控、智能家居以及安防系统等方面都得到了长足的发展和广泛的应用，在由单片机作为终端控制器的远程监控系统中，合理的实现单片机的远程通信功能是系统成败的关键因素，因而有必要对单片机远程通信技术进行充分的研究。 单片机远程通信系统的实现方法多种多样，它们在数据传输中使用的通信协议和网络也多不相同。单片机远程通信系统按通信网络是否需要专门铺设可以划分为单片机专用网络远程通信系统和单片机已有远程网络通信系统，单片机现场总线远程通信系统属于前一类，单片机因特网，电力网和电话网远程通信系统属于后一类。各种单片机远程通信系统的通信带宽也有着较大差别，其中基于因特网和现场总线系统的带宽要远远大于基于电力网和电话网系统的带宽。现阶段，在我国以电话线路为传输介质的窄带网络十分普及且成本低廉，基于DTMF(Dual Tone Multiple Frequency)双音多频技术的单片机远程通信系统在对通信带宽要求不高的环境监控，智能家居及安防系统等方面都有着广泛的应用。 本论文着重研究了DTMF远程通信技术在流体参数远程测量和智能住宅中的应用，且首创性的将现有的普通电话来电显示服务功能应用于基于DTMF技术的智能住宅安防系统中，显著提高了该系统的反应速度并改善了其使用性能。 本论文研究的主要成果有： ①将通信技术中的ISO/OSI模型引入到了单片机远程通信协议的分析和研究中，明晰了各种单片机远程通信协议中各个模块的层次和具体作用。 ②通过对现有单片机远程通信系统分类方法的研究，依据通信中所使用网络的不同将其划分成单片机专用网络远程通信和单片机现有网络远程通信两大类。 ③完成了基于DTMF技术的流体参数测量系统设计。 ④将普通电话的来电显示服务应用于安防系统，解决了以往类似系统中由于依赖振铃记数来决定电话是否自动摘机而影响用户正常使用电话的问题，提高了安防系统的反应速度。

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声明

1绪论

1.1国内外研究现状及要解决的问题

1.1.1国内外研究现状

1.1.2单片机远程通信中需要解决的问题

1.2本文研究的背景和意义

1.3单片机远程通信概述

1.3.1单片机远程通信的概念

1.3.2单片机远程通信的模式

1.3.3单片机远程通信的分类

1.4本文研究的主要内容：

2单片机远程通信概述

2.1 OSI结构概括

2.2单片机专用网络远程通信

2.2.1现场总线的概念

2.2.2主要的现场总线及其通信能力比较

2.2.3单片机利用现场总路线通信的实现方式

2.3单片机使用已有网络远程通信

2.3.1单片机因特网远程通信

2.3.2单片机电力线载波远程通信

2.3.3单片机利用电话网数据通信

3基于DTMF技术的流体参数测量系统设计

3.1系统构成

3.2系统硬件设计

3.2.1单片机的选择

3.2.2单片机与DTMF信号发生器接口电路设计

3.2.3放大电路的设计

3.2.4 DTMF信号接收器的选择及其工作性能分析

3.3系统软件设计

4 DTMF技术在智能住宅安防系统中的应用

4.1智能住宅的概念及特点

4.2普通智能住宅系统家庭控制器及其工作过程和存在问题

4.2.1普通智能住宅系统家庭控制器及其构成

4.2.2存在的问题及解决方案

4.3基于DTMF技术的智能住宅安防系统设计

4.3.1系统组成及工作过程

4.3.2系统硬件电路设计与特点分析

4.3.3软件设计

4.3.4系统使用要求

5结论

参考文献

致 谢

附 录